填土面上有均布荷載土壓力計算

1、填土面上有均布荷載土壓力計算3.1.4特殊情況下土壓力計算一、填土面上有均布荷我土壓力計算當墻后填土面上有均布荷載q作用時，可將均布荷載換算成位于地表以上假想的當 量土層(等效的土層厚度)，即用假想的土董代替均布荷第當最的土層厚度為 (y一填土的重度計算時，以A'B為墻背(即H十力為墻高)，按假想的墻高.填土面無精載的情況計 算土壓力強度，然后根據(jù)實際墻高范圍內(nèi)的土放力強度分布圖計算土壓力(圖今 用朗金理論并以無粘性土為例，則填土面A點的土壓力強度為士Pi1A =加/45，/ =丫風(3-30)墻底B點的土壓強度為1p&=¥ (A + H)廣|45*-) = 丁 (A

2、H) Kfl(3-31)則主動土壓力為土壓分布圖ABCD部分E,二 ( A +胤即(6-/=3+?8雙(3-32)土壓力的作用點在梯形的形心.在離墻底底呼第:小威?.空處，【例38】 擋土墻高5.5m墻背直立、光滑,填土面水平，并有均布荷載q = 12kN/m2,填土的重度y = 19kN/m*內(nèi)摩擦角下= 34*,內(nèi)聚力e = 0,試求擋土墻的主動土壓 力E.及其作用點« 將地面均布荷載換算成填土的當量土層厚度(圖3T7), J-圖)17填土面上有均布荷眺的主動 土壓力分布圖圖于16填土面水平其上有均布精的 土壓力計算筒圖A = ： = *0.632m在填土面處的土壓力強度：認=班

3、”(45_/)= 19X0.6321(45,-= 3.4kN/m2在墻底處的土壓力強度：p«b=> (a + h)/45'一=19 (0.632 + 5.5) td|45'一爭) = 32.94kN/m?則總主動土壓力為：r (3.4 + 32.94) X55 ccEt 二 £= 99 94kN/m主動土壓力E,作用在高墻底的距離為：H 3A±H 5.5太3-0.632 + 55 9 n3&力+ H- 32X0.632 + 5.5一/,Um二.墻背面垂直，填土面傾斜，上無荷載土壓力計算墻背垂直，其后填土面向上傾斜如圖3-18所示，AB

4、C為滑裂面，AC以上的土楔部 分它的重量是：圖378墻背垂直填土傾斜上無荷載土壓力計算陸圖 .(3-33)TTT = -L y L 2 21 - tg0tg6假設(shè)上與墻間無摩擦力，則土壓力與墻背面正交成水平，R是斜面AC上與斜面正交的力N和相切的Ntga的合力，由于各力沿垂直R方向的分力互相平衡，可解得：(1 - tgCtgS) tg (1 + 耳)034)為推導(dǎo)方便.設(shè)屐=十，式(3-34)變?yōu)?tgjp(x - 3) (1 + xtgf )(3-35)取E.對工之第一次微分，并令其等于零，得：2c. tg- -八x - 2xtgcp + .- -1 = 0 singooep解之得,+ J

5、+ tg2” .隼0 sinpcosg代入式(3-35)得垂直墻背上無摩擦力時的最大土壓力，即主動土壓力為:cospL1+ Vftin (sin中一 cosptgb).=f/A2K. 同樣，可求得被動土壓力為：(3-36)cos夕-1-早(sin夕一 cosp:g8) =j/A2KpK.、Kp值，當已知6、% 可從表3-5和表3-6我得。E.和J的作用點，分別為墻高的丹/3。(3-37)OS1015202330354C45坡度10w20253035404500.7040.5890.4900.4060.3330.2710.2170.1721：1150.7690.6350.5240.4310.35

6、20.2840.2270.1781：5.70.9700.7040.5690.4530.3740.3000.2380.186V3.70.9330.6390.5050.4020.3190.2510.194V2.70.S830.5720.4410.3440.2700.2041：2.10.821.5050.3780.2880.2171：170.7300.4360.3180.2351：140.6710.3690.2601：1.20.5870.3041：1.00.500夕值(,)值雙3-6«9值)度坡度10IS20253035404s001.4201.6982.0392.4643.0003.69

7、04.5995.82951.2621.5041.7922.1442.5773.1243.8264.747101：5.70.9701.2951.5511.9252.2242.6443.1933.9971S1：3.70.9331.299E5661.8662.2232.6603.204201:2.70.8831.2781.5531.8482.1182.629251：2.10.8211.2301.5011.7962eL40301：1.70.7501-1621.42B1.712351：140.6711.0761.331401-1.20.5870.972451：EO0.500例3多】擋土墻高5.0m,墻背

8、直立、光滑，填土面傾斜，已知8 = 10，土的重度，= 19kN/m2,夕= 35*試求擋上埴的主動土壓力區(qū)及其作用點?！窘狻?根據(jù)已知8、尹值由衰3-5查得Ka = 0.30擋土地的主動土壓力由式(3-36) 得：E=»MK = 1xl9X52xO.3 = 71.3kN/in主動土壓力E.作用在離墻底的距離為導(dǎo)-j=I. 67mc三、填土和墻背面傾斜，上有均布荷栽土壓力計算當填土面和墻背面傾斜時(圖3T9),當量土層的厚度仍為入=:,假想的填土面與 墻背AB的延線交于A'點。計算時以A'B為假想墻背按地面無荷載的情況計算土壓力, 假想墻高為V + H,由AA'

9、;AE幾何關(guān)系可求得；i'=力 華產(chǎn)為，以無粘性土為例，則 填土面A點的土壓力強度為：»認="/(45甘；=海區(qū)(3-38)墻底5點的土壓力強度為:(V + H) ,-外=/ (A' + H) K.(3-39) 則主動土壓力為 匕山，+加前45_品=(AZ +yjH/K. (3-40) 土壓力的作用點在梯形的形 心。(例370】 已知條件同例 3-8,只墻背面傾斜a = 10二填土 面傾斜月工30，試求擋土墻的主 動土壓力E.及其作用點。困3-19填土和墻背傾斜上有均布荷截的土壓力計算筒圖【解】將地面均布荷藪換算成填土的當量土層厚度五= $0.632根據(jù)及墻和填土傾斜角計算 c coaSOcoslO*h =0.632rr一= 0.574mzcos (10 - 30 )在填土面處的土壓力強度：»承=水膏|45-制=19'0.574/45-寫)= 3.08kN/m2在墻底